CC BY
30
SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX УДК 631/635.633.2:631.14
DOI: 10.24411/2587-6740-2020-15085
ВОЗДЕЛЫВАНИЕ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ ПРИ РАЗНЫХ ПРИЕМАХ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ФОНАХ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
Работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИР Федерального аграрного научного центра Северо-Востока имени В.Н. Рудницкого по теме № 0767-2019-0091
А.А. Артемьев, А.М. Гурьянов, Е.Н. Хвостов
Мордовский научно-исследовательский институт сельского хозяйства — филиал ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого», г. Саранск, Республика Мордовия, Россия
В лесостепных районах Поволжья и, в частности, Республики Мордовия на двух полях полевого севооборота (клевер — озимая пшеница — яровая пшеница — овес — яровой ячмень), развернутого во времени на опытном поле Мордовского НИИСХ — филиала ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока, проведен сравнительный анализ применения отвальной, безотвальной и поверхностной обработок почвы на четырех фонах удобренности. Выявлено действие этих факторов на урожайность ярового ячменя, свойства почвы и засоренность посевов. Исследования, проводимые на черноземе выщелоченном, показали преимущество отвальной вспашки в достижении наибольшей урожайности ячменя. В среднем в этом варианте получено 3,15 т/га, что оказалось на 16-17%% выше, чем по бесплужным обработкам. По вспашке наблюдалась наименьшая плотность сложения почвы, наибольшее накопление продуктивной влаги (178-180 мм) и меньшая засоренность посевов. Применение удобрений также способствовало существенному росту урожая по всем приемам обработки почвы. Наибольший результат получен при внесении удобрений в дозе N32P32K32 + N60, что на 12%% выше, чем при внесении N32P32K32 + N30, на 22%, чем при внесении N32P32K32 и на 33%, чем в контроле. В целом по опыту наибольшая урожайность ячменя (3,89 т/га) отмечена по отвальной вспашке на фоне осеннего применения N32P32K32 и весенней подкормки во время кущения азотом в дозе N60. По нашим данным, максимальное применение удобрений в опыте дало возможность получить урожайность ячменя более 3 т/га при замене вспашки бесплужными приемами обработки почвы на более мелкую глубину. Расчет окупаемости минеральных удобрений (NPK) прибавкой урожая ячменя показал, что наибольшей (9,1 кг зерна) она оказалась по вспашке на фоне N32P32K32 + N60. Здесь на 1 руб. затрат дополнительно было получено 1,70 руб.
Ключевые слова: яровой ячмень, урожайность, чернозем выщелоченный, обработка почвы, минеральные удобрения, окупаемость удобрений.
Введение
В современных условиях ведения сельского хозяйства к числу основных задач земледельцев, помимо сохранения и повышения плодородия почвы, относится устойчивый рост производства качественной и одновременно дешевой продукции растениеводства, обеспечивающей конкурентное преимущество как на внутреннем рынке страны, так и за ее пределами [1]. Основой для решения обозначенной задачи является эффективное использование почвенно-клима-тических ресурсов региона и внедрение ресурсосберегающих технологий. Среди последних важное место занимает механическая обработка почвы, которая в значительной степени влияет на свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур [2-5]. Поэтому разработка более эффективных и совершенствование существующих приемов воздействия на почвы имеет актуальное и приоритетное значение.
Наряду с обработкой почвы, важное значение имеет также совершенствование системы минерального питания сельскохозяйственных культур посредствам рационального применения удобрений. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что на их долю приходится до 50% и выше дополнительного урожая [6-8]. Поэтому экономически обоснованное применение удобрений является одним из основных условий повышения продуктивности возделываемых растений.
Несмотря на многочисленные исследования по изучению влияния приемов обработки почвы и минеральных удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур и, в частности, ярового ячменя, полученные данные неоднозначны, а иногда носят противоречивый характер [9-11]. Поэтому проведение научных изысканий в данном направлении является ак-
24 -
© Артемьев А.А., Гурьянов А.М., Хвостов Е.Н., 2020 Международный сельскохозяйственный журнал, 20
туальным и должно быть увязано с конкретными условиями региона и введенными или уже освоенными севооборотами.
Цель исследований
Цель исследований — сравнить влияние различных приемов основной обработки почвы на разных фонах минерального питания на урожайность ярового ячменя в условиях лесостепных районов Поволжья и, в частности, Республики Мордовия.
Методология проведения
исследований
Научно-исследовательская работа по изучению влияния приемов основной обработки почвы и минеральных удобрений на урожайность ярового ячменя проводилась в 2014 и 2019 гг. на двух полях полевого севооборота (клевер — озимая пшеница — яровая пшеница — овес — яровой ячмень), развернутого во времени на опытном поле Мордовского НИИСХ — филиала ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока. Почва опытного участка — чернозем выщелоченный средне-гумусный среднемощный тяжелосуглинистый. Содержание органического вещества в пахотном слое — 6,9%, подвижных форм фосфора — 189 мг/кг, калия — 191 мг/кг почвы, рНсол — 4,8. Схема опыта предусматривала изучение! следующих вариантов:
1. Фактор А — приемы основной обработки почвы:
1.1. Отвальная вспашка на глубину 20-22 см (ПЛН-4-35); 1.2. Дискование на глубину 10-12 см (БДМ 3x4); 1.3. Безотвальная обработка на глубину 14-16 см (КПЭ-3,8).
2. Фактор В — минеральные удобрения:
2.1. Контроль (без удобрений); 2.2. И^РК
под основную обработку (фон — 200 кг азофо-
I том 6S, № S (S77), с. 24-27.
ски); 2.3. Фон + подкормка И30 в фазе кущения; 2.4. Фон + подкормка И60 в фазе кущения.
Площадь опыта — 0,9 га, площадь делянки первого порядка — 1000 м2 (25x40 м), второго — 250 м2 (25x10 м). Повторность в опыте 3-кратная. После уборки предшественника по вариантам опыта вносили удобрения (фон — азофоска 2 ц/га) и проводили основную обработку почвы по схеме. Посев ячменя осуществляли сеялкой С3-3,6. Во время кущения применяли аммиачную селитру по схеме опыта. Учет урожайности зерна осуществляли поделяночно. В целом агротехника ярового ячменя соответствовала рекомендованной технологии для зоны [12].
Исследования выполняли по общепринятым методикам [13, 14]. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом. Коэффициент водопотребления рассчитывали отношением величины суммарного расхода влаги за время вегетации культуры к массе зерна. Плотность сложения почвы определяли объемно-весовым методом из слоев 0-10, 10-20 и 20-30 см. Общую пористость почвы, объем пор, занятых водой, и пористость аэрации — расчетным способом по Б.А. Доспехову и соавт. [15]. Засоренность посевов определяли количественно-весовым методом в фазе кущения и перед уборкой культуры. Основные результаты обрабатывали статистически методом дисперсионного анализа (Б.А. Доспехов, 1985) с использованием компьютерных программ обработки данных.
Результаты и обсуждение
Метеорологические условия в годы проведения исследований характеризовались различными показателями. Так, для вегетационного периода 2014 г. было свойственно короткая и прохладная весна, раннее и засушливое лето. Время от посева до уборки проходило при повы-
шенном температурном режиме в сравнении со среднемноголетними данными. За весь период выпало 55% (114 мм) осадков от нормы. ГТК составил 0,5, что характерно для сильной засухи. В 2019 г. условия роста и развития для ярового ячменя также были малоблагоприятными. Уже в весенний период растения попали под сильную засуху. Температура воздуха на 7-10°С превышала климатическую норму. Первые дожди выпали только в последней пятидневке июня. В целом за весь период гТк составил 0,8, что присуще слабой степени засухи.
Исследования показали, что изучаемые приемы основной обработки почвы оказали неодинаковое воздействие на изменение плотности сложения чернозема выщелоченного (табл. 1).
Из данных таблицы 1 видно, что в среднем по двум полям полевого севооборота наименьшая плотность в слое 0-30 см (1,09 г/см3) перед посевом ярового ячменя наблюдалась по вспашке. По дискованию и безотвальной обработке она была на 4-5% выше. Плотность сложения верхнего слоя почвы между вариантами достоверно не различалась, так как он перед посевом подвергался рыхлению. В средней и нижней части пахотного слоя наибольшая плотность почвы наблюдалась в варианте с дискованием: она была на 7-8% выше, чем в варианте со вспашкой и на 2-3%, чем при безотвальной обработке.
К концу вегетации наблюдалось уплотнение пахотного слоя по всем вариантам опыта, причем более значительно по плужной обработке. Наиболее сильно уплотнялись верхняя и средняя части пахотного слоя. В целом выявленная весной закономерность по плотности сложения чернозема выщелоченного сохранялась.
Результаты показали, что общая пористость почвы находилась в обратной зависимости от плотности сложения (г = -0,97). Наибольшая пористость пахотного слоя (58%) перед посевом ячменя была отмечена по вспашке, а соотношение между порами, занятыми водой, и порами аэрации равнялось 1:1. По дискованию и безотвальной обработке общая пористость была на 3-5% меньше из-за более уплотненных нижних слоев, при этом поры, занятые водой, и поры аэрации соотносились 1,4:1. К уборке ячменя общая пористость почвы во всех вариантах уменьшилась на 4-5% и не выходила за рамки оптимальных для культурных растений значений (была выше 50%).
Было установлено, что изучаемые факторы оказали неоднозначное влияние на запасы продуктивной влаги в почве и на водопотребление растений ярового ячменя (табл. 2).
Результаты показали, что минеральные удобрения не оказали существенного влияния на накопление продуктивной влаги в метровом слое почвы. По приемам обработки почвы преимущество по накоплению влаги имела вспашка. В этом варианте ее было весной на 5-8% больше, чем по другим обработкам. Варианты с дискованием и безотвальной обработкой между собой практически не различались.
За время вегетации ярового ячменя запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы снизились по сравнению с весенним содержанием на 41-45%, причем существеннее по вспашке. Перед уборкой разница в содержании влаги во всех вариантах опыта выровнялись и находились в пределах ошибки определения. Нужно также отметить, что погодные условия в годы проведения исследований оказали существенное влияние на запасы продуктивной влаги в почве. Так, в 2014 г. количество продуктивной влаги перед посевом ячменя было наибольшим
(174-193 мм против 156-164 мм в 2019 г.), к моменту уборки из-за сильной засухи оно было, наоборот, меньше, чем в 2019 г. (59-65 мм против 131-136 мм в 2019 г.).
В целом по опыту минимальное количество влаги (67,4 мм) на создание 1 т зерна ячменя в среднем по двум полям полевого севооборота расходовалось при возделывании ярового ячменя по вспашке на фоне внесения 1132Р32К32 + 1160, а наибольшее (94,6 мм/т) — при возделывании ячменя по дискованию без применения минеральных удобрений. Внесение удобрения и возрастающая его доза способствовали снижению коэффициента водопотребления ярового ячменя в опыте. По вариантам обработки почвы наименьшее количество продуктивной влаги на создание 1 т зерна расходовалось по вспашке.
В проведенном нами опыте засоренность посевов ярового ячменя в значительной степени зависела от приемов основной обработки почвы и не изменялась по вариантам применения минеральных удобрений. Анализ полученных результатов свидетельствует, что в среднем по двум полям полевого севооборота бесплужная обработка способствовала увеличению засоренности посевов по сравнению со вспашкой.
В посевах ячменя по дискованию во время кущения сорняков насчитывалось 66 шт./м2, по безотвальной обработке — 65 шт./м2, а по вспашке их было на 25-27% меньше. После применения гербицида количество сорняков во всех вариантах обработки почвы снизилось на 40-46%. Однако выявленная ранее достоверная закономерность по приемам основной обработки почвы сохранилась.
В зависимости от приемов обработки почвы изменялся и видовой состав сорняков. Бесплужные обработки, особенно дисковая, способствовали росту количества многолетних сорняков по сравнению со вспашкой почти в 2 раза. Кроме того, в этих вариантах возрастала засоренность малолетними злаковыми сорняками. Основными засорителями в опыте из однолетних растений были просо куриное, марь белая, редька дикая, сурепка обыкновенная, из многолетних — вьюнок полевой, осот полевой и бодяк полевой.
Существенное влияние на засоренность посевов ярового ячменя оказали метеорологические условия периодов вегетации. Анализ показал, что наибольшее число сорняков в посевах ячменя наблюдалось в более влажный 2019 г.
Таблица 1
Влияние основной обработки почвы на плотность сложения (среднее по двум полям полевого севооборота), г/см3
Слой почвы, см Прием обработки почвы НСР05
вспашка дискование безотвальная обработка
Перед посевом ячменя
0-10 0,99 0,97 0,98 0,03
10-20 1,12 1,21 1,18 0,03
20-30 1,16 1,25 1,22 0,02
0-30 1,09 1,14 1,13 0,03
Перед уборкой ячменя
0-10 1,12 1,15 1,14 0,02
10-20 1,19 1,24 1,23 0,03
20-30 1,22 1,26 1,25 0,02
0-30 1,18 1,22 1,21 0,02
Таблица 2
Влияние приемов основной обработки почвы и минеральных удобрений на изменения запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы и на водопотребление ярового ячменя (среднее по двум полям полевого севооборота)
Прием Минеральные удобрения(В) Запасы продуктивной влаги, мм Расход Суммарное водо- Коэффициент
обработки почвы (А) перед посевом ячменя перед уборкой ячменя влаги из почвы, мм потребление за вегетацию, мм водо-потребления, мм/т
Контроль 179 102 77 214 83,3
Вспашка (фон) 178 100 78 215 77,3
Фон + М30 180 99 81 218 71,7
Фон + М60 179 99 80 217 67,4
Контроль 170 96 74 211 94,6
Дискование (фон) 171 97 74 211 87,9
Фон + М30 170 96 74 211 82,7
Фон + м60 169 95 74 211 77,0
Контроль 165 97 68 205 92,3
Безотвальная М32Р32К32 (фон) 164 97 67 204 85,4
обработка Фон + М30 165 96 69 206 82,7
Фон + м60 166 96 70 207 79,0
НСР05 Фактора А Фактора В 6 8 5 7
- 25
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 5 (377) / 2020
SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX
В то же время как в 2014 г., так и в 2019 г. по бесплужным обработкам было отмечено наибольшее количество сорняков.
Результаты исследований показали, что основная обработка почвы и минеральные удобрения оказали существенное влияние на величину урожая ярового ячменя (табл. 3).
Данные таблицы 3 свидетельствуют о преимуществе отвальной обработки в достижении наибольшей урожайности зерна ярового ячменя. В среднем по вспашке получено 3,15 т/га, что было на 16-17% выше, чем по бесплужным обработкам. Между собой варианты с дискованием и безотвальной обработкой достоверно не различались. Применение минеральных удобрений способствовало существенному росту урожая ячменя по всем приемам основной обработки почвы. Наибольший результат получен при максимальном внесении удобрений, что оказалось в среднем на 12% выше, чем при внесении И32Р32К32 + И30, на 22% выше, чем при дозе М32Р32К32 и на 33% выше, чем в контроле. В целом по опыту в среднем по двум полям полевого севооборота наибольшая урожайность ячменя была получена при использовании в качестве основной обработки почвы отвальной вспашки на фоне осеннего применения Ы32Р32К32 и весенней подкормки во время кущения азотом в
дозе И60.
Погодные условия в годы проведения исследований также оказали существенное влияние на урожайность ярового ячменя. Наибольшие показатели по урожайности ярового ячменя были достигнуты в более увлажненный 2019 г. — на 6-9% выше, чем в 2014 г. Во все годы исследований вспашка имела преимущество перед другими приемами основной обработки почвы как по накоплению влаги, снижению за-
соренности, так и по увеличению урожайности культуры. Возрастающие дозы удобрений также на протяжении двух лет способствовали повышению продуктивности ярового ячменя.
По полученным нами данным, максимальное применение удобрений в опыте дало возможность получить урожайность ячменя более 3 т/га при замене вспашки бесплужными приемами обработки почвы на более мелкую глубину.
Эффективность применения минеральных удобрений можно оценить по показателю окупаемости 1 кг д.в. сбором зерна и дополнительным доходом (табл. 4).
Расчет окупаемости минеральных удобрений (ИРК) прибавкой урожая ячменя в среднем по двум полям полевого севооборота показал, что наибольшей она оказалась по вспашке на фоне ИРК + И60. По дискованию и безотвальной обработке данный показатель был существеннее ниже. По всем приемам обработки почвы возрастание дозы удобрений способствовало повышению окупаемости 1 кг д.в. вносимых элементов питания.
Окупаемость 1 кг д.в. азота прибавкой урожая зерна ярового ячменя также наибольшей была по вспашке. В то же время возрастание дозы азота в этом варианте не вызвало роста данного показателя, а наоборот, наметилась тенденция к его уменьшению. По бесплужным обработкам возрастающее внесение азота негативно сказалось на окупаемости 1 кг д.в. этого элемента.
Расчет окупаемости удобрений дополнительным доходом показал, что минимальное внесение удобрений (И32Р32К32) под вспашку не окупило затраты на его приобретение. При дополнительной подкормке ячменя в фазе кущения азотом в дозе И30 и И60 дополнительно на
Таблица 3
Влияние приемов основной обработки почвы и минеральных удобрений на урожайность ярового ячменя (среднее по двум полям полевого севооборота)
Прием обработки почвы (А) Минеральные удобрения (В)
Контроль N32P32K32 (фон) Фон + N3c Фон + N„ 60
Вспашка 2,47 2,84 3,43 3,89
Дискование 2,14 2,49 2,71 3,07
Безотвальная обработка 2,16 2,47 2,72 3,09
НСР05 Фактора А 1,9; Фактора В 2,1
Таблица 4
Окупаемость 1 кг д.в. минеральных удобрений прибавкой урожая ярового ячменя в зависимости от изучаемых факторов (среднее по двум полям полевого севооборота)
Прием обработки почвы (А) Минеральные удобрения (В) Прибавка урожая, т/га Окупаемость 1 кг д.в. NPK, кг зерна Окупаемость 1 кг д.в. N, кг зерна Окупаемость удобрений дополнительным доходом, руб./руб.
Контроль - - - -
Вспашка Мз2РнК32 (фон) 0,37 3,8 11,6 0,71
Фон + М30 0,96 7,6 15,5 1,42
Фон + м60 1,42 9,1 15,4 1,70
Контроль - - - -
Дискование МЛК32 (фон) 0,35 3,6 10,9 0,68
Фон + М30 0,57 4,5 9,2 0,84
Фон + м60 0,93 6,0 10,1 1,12
Контроль - - - -
Безотвальная МЛК32 (фон) 0,31 3,2 9,7 0,60
обработка Фон + М30 0,56 4,4 9,0 0,83
Фон + м60 0,93 6,0 10,1 1,12
1 руб. затрат было получено 1,42 и 1,70 руб. соответственно. По дискованию и безотвальной обработке положительный экономический эффект наблюдался только при максимальном внесении удобрений в опыте.
Выводы
В условиях Поволжья, в частности Республика Мордовия, при возделывании ярового ячменя в полевом севообороте отвальная вспашка на фоне осеннего применения 2 ц/га сложного удобрения (азофоски) и подкормки в фазе кущения азотом в дозе Nft0 обеспечивает получение наибольшей урожайности зерна (3,89 т/га). По дискованию и безотвальной обработке продуктивность снижалась на 16-17%. В варианте со вспашкой создавались благоприятные условия по плотности сложения и накоплению продуктивной влаги в метровом слое почвы, а также наблюдалась минимальная засоренность посевов. Применение минеральных удобрений способствовало значительному росту урожая ячменя по всем приемам основной обработки почвы. Наибольший результат получен при максимальном внесении удобрений (N32P32K32 + NJ, что в среднем на 12% выше, чем при внесении N32P32K32 + N30, на 22% выше, чем при N32P32K32 и на 33% выше, чем в контроле. По окупаемости минеральных удобрений (NPK) прибавкой урожая ячменя в среднем по двум полям полевого севооборота преимущество имела отвальная вспашка на фоне NPK32 + N60. Здесь на 1 руб. затрат дополнительно (было получено 1,70 руб.
Литература
1. Артемьев А.А. Продуктивность севооборота и изменение плодородия почвы в зависимости от доз и соотношений минеральных удобрений // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015. № 4. С. 51-55. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23857053
2. Микитин С.В., Шуравилин А.В., Бородычев В.В. и др. Влияние обработки почвы и минерального питания на динамику биологической активности и NPK при возделывании ярового ячменя // Вестник РУДН. Серия: Агрономия и животноводство. 2017. № 4 (12). С. 295-304. doi: 10.22363/2312-797X-2017-12-4-295-304
3. Аsa Myrbeck, Maria Stenberg, Johan Arvidsson, et al. (2012). Effects of autumn tillage of clay soil on mineral N content, spring cereal yield and soil structure over time. European Journal of Agronomy, vol. 37, no. 1, pp. 96-104. URL: https://doi.org/10.1016/j.eja.2011.11.007
4. Marco Mazzoncini, Daniele Antichi, Claudia Di Bene, et al. (2016). Soil carbon and nitrogen changes after 28 years of no-tillage management under Mediterranean conditions. European Journal of Agronomy, vol. 77, pp. 156165. URL: https://doi.org/10.1016Zj.eja.2016.02.011
5. Richard J. Cooper, Zanist Q. Hama-Aziz, Kevin M. Hiscock, et al. (2020). Conservation tillage and soil health: Lessons from a 5-year UK farm trial (2013-2018). Soil and Tillage Research, vol. 202, article 104648. URL: https://doi. org/10.1016/j.still.2020.104648
6. Аngel Maresma, José A. Martinez-Casasnovas, Francisca Santiveri, et al. (2019). Nitrogen management in double-annual cropping system (barley-maize) under irrigated Mediterranean environments. European Journal of Agronomy, vol. 103, pp. 98-107. URL: https://doi.org/10.1016/j. eja.2018.12.002
7. Воронцов В.А., Скорочкин Ю.П., Ерофеев С.А. и др. Влияние агротехники на урожайность ячменя // Вестник науки и образования: сельскохозяйственные науки. 2018. № 14(50). С. 10-14. Режим доступа: https://www.elibrary. ru/item.asp?id=36321584
8. Абашев В.Д., Светлакова Е.В., Попов Ф.А., Носко-ва Е.Н., Денисова А.В. Влияние возрастающих доз и соотношений минеральных удобрений на урожайность и качество зерна ячменя // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2016. № 1 (50). С. 24-30. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=25476136
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 5 (377) / 2020
www.mshj.ru
9. Ksawery Kuligowski,Tjalfe G. Poulsen, Gitte H. Rutak, et al. (2010). Plant-availability to barley of phosphorus in ash from thermally treated animal manure in comparison to other manure based materials and commercial fertilizer. European Journal of Agronomy, vol. 33, no. 4, pp. 293-303. URL: https://doi.org/10.1016/j.eja.2010.08.003
10. Шуравилин А.В., Бородычев В.В., Новиков А.Е. и др. Урожайность ярового ячменя на каштановой почве нижнего Поволжья // Вестник РУДН. Серия: Агрономия
и животноводство. 2016. № 2. С. 7-14. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26126326
11. Morell, F.J., Lampurlanes, J., Alvaro-Fuentes, J., et al. (2011). Yield and water use efficiency of barley in a semiarid Mediterranean agroecosystem: Long-term effects of tillage and N fertilization. Soil and Tillage Research, vol. 117, pp. 76-84. URL: https://doi.org/10.1016/j.still.2011.09.002
12. Адаптивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в условиях Республики Мордовия
(методическое руководство) / под ред. А.М. Гурьянова. Саранск, 2003. 428 с.
13. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Аг-ропромиздат, 1985. 351 с.
14. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 2. М., 1989. 195 с.
15. Доспехов Б.А., Васильев И.П., Туликов А.М. Практикум по земледелию. М.: Агропромиздат, 1987. 383 с.
Об авторах:
Артемьев Андрей Александрович, доктор сельскохозяйственных наук, доцент, ведущий научный сотрудник, заместитель директора по научной работе, ОРСЮ: http://orcid.org/0000-0002-8759-8070, artemjevaa@yandex.ru Гурьянов Александр Михайлович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, директор, ОРСЮ: htt://oгcid.oгg/0000-0003-2б42-1498, niish-mordovia@mail.ru
Хвостов Евгений Николаевич, научный сотрудник, заведующий лабораторией агротехники, niish-mordovia@mail.ru
CULTIVATION OF SPRING BARLEY WITH DIFFERENT METHODS OF TILLAGE AND BACKGROUNDS OF MINERAL NUTRITION
A.A. Artemyev, A.M. Guryanov, E.N. Khvostov
Mordovia research agricultural institute — branch of Federal agricultural research center of the North-East named N.V. Rudnitsky, Saransk, Republic of Mordovia, Russia
In forest-steppe areas of the Volga region and, in particular, of the Republic of Mordovia in the field crop rotation (clover — winter wheat — spring wheat — oat — spring barley) deployed in time at the experimental field of the Mordovian agricultural research institute — branch of Federal agrarian research center of the North-East comparative analysis of the application of moldboard, subsurface and surface soil treatment on four backgrounds of fertilizer. The effect of these factors on the yield of spring barley, soil properties and crop contamination was revealed. Studies conducted on leached Chernozem have shown the advantage of dump plowing in achieving the highest yield of barley. On average, 3.15 t/ha was obtained in this variant, which was 16-17% higher than for non-ploughed treatments. For plowing, the lowest density of soil compaction, the highest accumulation of productive moisture (178-180 mm) and less clogging of crops were observed. The use of fertilizers also contributed to a significant increase in the yield for all methods of tillage. The greatest result was obtained when applying fertilizers at a dose of N3ZP3ZK3Z + N60, which was 12% higher than when applying N3ZP3ZK3Z + N30, 22% higher than when applying N32P32K32 and 33% higher than in the control. The highest yield of barley (3.89 t/ha) was marked by plowing on the background of fertilizer N32P32K32 + N60. The maximum use of fertilizers in the experiment made it possible to obtain a yield of more than 3 t/ha of barley when replacing plowing with non-tillage treatment and disking to a shallower depth. The calculation of the payback of mineral fertilizers (NPK) by increasing the yield of barley showed that the largest (9.1 kg of grain) it was plowed against the background of N32P32K32 + N60. Here, an additional 1.70 rubles were earned for 1 ruble of expenses. Keywords: spring barley, productivity, leached Chernozem, tillage, mineral fertilizers, payback of fertilizers.
References
1. Artem'ev, A.A. (2015). Produktivnost' sevooborota i izmenenie plodorodiya pochvy v zavisimosti ot doz i sootnoshenii mineral'nykh udobrenii [Productivity of crop rotation and changes in soil fertility depending on doses and ratios of mineral fertilizers]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka [Agricultural science Euro-North-East], no. 4, pp. 51-55. Available at: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=23857053
2. Mikitin, S.V., Shuravilin, A.V., Borodychev, V.V. i dr. (2017). Vliyanie obrabotki pochvy i mineral'nogo pitaniya na dinamiku biologicheskoi aktivnosti i NPK pri vozdely-vanii yarovogo yachmenya [Influence of soil tillage and mineral nutrition on the dynamics of biological activity and NPK in spring barley cultivation]. Vestnik RUDN. Seriya: Agronomiya i zhivotnovodstvo [RUDN journal of agronomy and animal industries], no. 4 (12), pp. 295-304. doi: 10.22363/2312-797X-2017-12-4-295-304
3. Asa Myrbeck, Maria Stenberg, Johan Arvidsson, et al. (2012). Effects of autumn tillage of clay soil on mineral N content, spring cereal yield and soil structure over time. European Journal of Agronomy, vol. 37, no. 1, pp. 96-104. URL: https://doi.org/10.10167i.eja.2011.11.007
4. Marco Mazzoncini, Daniele Antichi, Claudia Di Bene, et al. (2016). Soil carbon and nitrogen changes after 28 years of no-tillage management under Mediterranean conditions. European Journal of Agronomy, vol. 77, pp. 156165. URL: https://doi.org/10.1016/j.eja.2016.02.011
5. Richard J. Cooper, Zanist Q. Hama-Aziz, Kevin M. Hiscock, et al. (2020). Conservation tillage and soil health: Lessons from a 5-year UK farm trial (2013-2018). Soil and Tillage Research, vol. 202, article 104648. URL: https://doi. org/10.1016/j.still.2020.104648
6. Angel Maresma, José A. Martínez-Casasnovas, Francisca Santiveri, et al. (2019). Nitrogen management in double-annual cropping system (barley-maize) under irrigated Mediterranean environments. European Journal of Agronomy, vol. 103, pp. 98-107. URL: https://doi.org/10.1016/j. eja.2018.12.002
7. Vorontsov, V.A., Skorochkin, Yu.P., Erofeev, S.A. i dr. (2018). Vliyanie agrotekhniki na urozhainost' yachmenya [Influence of agricultural machinery on barley yield]. Vestnik nauki i obrazovaniya: sel'skokhozyaistvennye nauki [Bulletin of science and education], no. 14 (50), pp. 10-14. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36321584
8. Abashev, V.D., Svetlakova, E.V., Popov, F.A., Noskova, E.N., Denisova, A.V. (2016). Vliyanie vozrastayushchikh doz i sootnoshenii mineral'nykh udobrenii na urozhainost' i kachestvo zerna yachmenya [Influence of increasing doses and ratios of mineral fertilizers on productivity and quality of barley grain]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka [Agricultural science Euro-North-East], no. 1 (50), pp. 24-30. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=25476136
9. Ksawery Kuligowski, Tjalfe G. Poulsen, Gitte H. Rubsk, et al. (2010). Plant-availability to barley of phosphorus in ash from thermally treated animal manure in comparison to other manure based materials and commercial fertilizer. Eu-
ropean Journal of Agronomy, vol. 33, no. 4, pp. 293-303. URL: https://doi.org/10.1016/j.eja.2010.08.003
10. Shuravilin, A.V., Borodychev, V.V., Novikov, A.E. i dr. (2016). Urozhainost' yarovogo yachmenya na kashtano-voi pochve nizhnego Povolzh'ya [Yield of spring barley on chestnut soil of the lower Volga region]. Vestnik RUDN. Seriya: Agronomiya i zhivotnovodstvo [RUDN journal of agronomy and animal industries], no. 2, pp. 7-14. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26126326
11. Morell, F.J., Lampurlanes, J., Alvaro-Fuentes, J., et al. (2011). Yield and water use efficiency of barley in a semiarid Mediterranean agroecosystem: Long-term effects of tillage and N fertilization. Soil and Tillage Research, vol. 117, pp. 76-84. URL: https://doi.org/10.1016/j.still.2011.09.00212
12. Gur'yanov, A.M. (ed.) (2003J. Adaptivnye tekhnologii vozdelyvaniya sel'skokhozyaistvennykh kul'tur v usloviyakh Respubliki Mordoviya (metodicheskoe rukovodstvo) [Adaptive technologies of crop cultivation in the Republic of Mordovia (methodological manual)]. Saransk, 428 p.
13. Dospekhov, B.A. (1985). Metodika polevogo opyta [Methods of field experience]. Moscow, Agropromizdat Publ., 351 p.
14. Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya sel'skokhozyaistvennykh kul'tur [Methods of state variety testing of agricultural crops.] (1989). Issue 2. Moscow, 195 p.
15. Dospekhov, B.A., Vasil'ev, I.P., Tulikov, A.M. (1987). Praktikum po zemledeliyu [Workshop on agriculture]. Moscow, Agropromizdat Publ., 383 p.
About the authors:
Andrey А. Artemyev, doctor of agricultural sciences, associate professor, leading researcher, deputy director of scientific research, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-8759-8070, artemjevaa@yandex.ru
Alexander M. Guryanov, doctor of agricultural sciences, professor, director, ORCID: htt://orcid.org/0000-0003-2642-1498, niish-mordovia@mail.ru Evgeniy N. Khvostov, researcher, head of the laboratory of agricultural engineering, niish-mordovia@mail.ru
artemjevaa@yandex.ru
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № S (377) / 2020
